KR19980030397A - 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체소스 기화장치의 기화상자로부터 유독가스가 누출되는 경우 이를 감지하여 작업자에게 알림으로써 인명 피해를 최소화하고, 공정을 중지함으로써 설비의 부식을 방지할 수 있도록 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 액체소스를 기화시키기 위한 불활성가스의 유량을 제어하는 가스제어부와 상기 불활성가스에 의해 상기 액체소스를 확산로에 공급되는 확산가스로 기화시키는 듀어병을 내부에 구비한 기화상자를 포함한 기화부로 이루어진 액체소스 기화장치에 있어서, 상기 기화부의 기화상자와 상기 확산로를 제어하는 확산로 제어부는 상기 기화상자내 가스누출 여부를 감지하는 가스누출 감지수단과 연결된다.

Description

가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치

본 발명은 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체소스 기화장치의 기화상자로부터 유독가스가 누출되는 경우 이를 감지하여 작업자에게 알림으로써 인명 피해를 최소화하고, 공정을 중지함으로써 설비의 부식을 방지할 수 있도록 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치에 관한 것이다.

확산기술은 기판 결정격자중에 다른 종류의 원자를 열적으로 침입시켜 기판물질의 성질을 변화시키는 것으로, 금속증기를 직접 확산하는 방법, 글래스층이나 산화물을 형성하여 열처리로 확산하는 방법 및 불순물 이온을 가속하여 주입하는 방법 등이 있다. 이중에서 불순물을 함유하는 글래스층을 표면에 형성하고 이 글래스층과 기판 원자 사이의 산화-환원 반응에 의한 치환으로 불순물 원자를 기판내에 도입하는 2단계 확산법이 널리 이용되고 있다.

도 1에는 액체소스를 이용한 확산장치가 도시되어 있다.

확산장치는 크게 확산로(10)와 확산로 제어부(50), 확산로(10)에 확산소스를 공급하는 액체소스 기화장치(30), 기타 연결배관 및 유량계, 밸브 등으로 구성된다. 확산로(10)에는 확산로 제어부(50)의 제어에 의해 외부에 설치된 히터가 가열되어 내부에 탑재된 웨이퍼 상에 소정의 확산가스가 확산될 수 있는 고온의 분위기가 형성된다. 액체소스 기화장치(30)는 확산하고자 하는 불순물을 액상형태로 함유한 액체소스를 기화시켜 확산로(10)에 공급하는 장치로, 도시된 바와 같이, 가스제어부(25)와 기화부(20)로 구성되며, 기화부(20)는 액체소스(22)를 담는 듀어(dewar)병(23)이 설치된 기화상자(21)와 듀어병(23)에 접속된 각종 배관들, 예를 들어 가스제어부(25)로부터의 가스공급배관 등으로 이루어진다. 가스제어부(25)는 기화부(20)에 공급될 불활성가스의 유량과 기화부의 온도 및 압력을 조절하거나 이상이 발생된 경우 이를 표시하고 공정을 제어한다.

이와 같은 구조의 액체소스 기화장치의 동작을 설명하면, 불활성가스가 가스제어부(25)에 공급되면 가스제어부에서는 공정파라미터를 참고하여 불활성가스(주로 질소)의 유량을 조절한 후 배관을 통해 듀어병(23)내의 액체소스(22)내에 공급한다. 공급된 불활성가스는 듀어병(23)내에서 액체소스(22)를 기화시켜 확산로(10)에 공급한다.

이러한 구조의 액체소스 기화장치에 있어서, 기화상자내에 설치된 듀어병에는 항상 유독한 액체소스, 예를 들어 POCl₃등이 들어있기 때문에 듀어병이 깨지거나 미세한 균열이 생기는 경우 또는 기화상자내 듀어병과 접속된 각종 배관이 파손되거나 접속부위에서의 연결이 불량인 경우에는 기화상자로 유독가스가 누출되며, 다시 외부로 누출된다. 이에 따라 인체에 치명적인 피해를 주게되며, 각종 배관을 부식시키고, 공정에 이상을 발생시키는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 기화상자로부터 유독가스가 누출되는 경우 이를 감지하여 작업자에게 알림으로써 인명 피해를 최소화하고, 설비의 부식을 방지할 수 있도록 한 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 의하면, 액체소스를 기화시키기 위한 불활성가스의 유량을 제어하는 가스제어부와 상기 불활성가스에 의해 상기 액체소스를 확산로에 공급되는 확산가스로 기화시키는 듀어병을 내부에 구비한 기화상자를 포함한 기화부로 이루어진 액체소스 기화장치에 있어서, 상기 기화부의 기화상자와 상기 확산로를 제어하는 확산로 제어부는 상기 기화상자내 가스누출 여부를 감지하는 가스누출 감지수단과 연결된다.

도 1은 종래의 액체소스 기화장치의 구성도

도 2는 본 발명에 의한 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치의 구성도

도 3은 본 발명의 액체소스 기화장치의 자동을 설명한 플로우챠트

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 이하의 도면에서 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여된다.

도 2를 참조하면, 확산장치가 확산로(10)와 확산로 제어부(50), 확산로(10)에 확산소스를 공급하는 액체소스 기화장치(30), 기타 연결배관 및 유량계, 밸브 등으로 구성되고, 액체소스 기화장치(30)가 공급되는 가스의 유량을 제어하는 가스제어부(25)와 액체소스(22)를 담는 듀어(dewar)병(23)이 설치된 기화상자(21)와 듀어병(23)에 접속된 각종 배관들을 갖는 기화부(20)로 구성되는 것은 종래와 동일하다.

본 발명의 특징에 의하면 가스누출 감지수단이 기화부(20)와 확산로 제어부(50)에 각각 연결되는 구조를 갖는다. 즉, 기화부(20)의 기화상자(21)에 연통된 공기흡입관(42)은 가스누출 감지기(40)의 흡입부(미도시)에 연결되며, 가스누출 감지기의 출력신호는 확산로 제어부(50)에 인가된다.

이와 같은 구성의 본 발명의 작용을 도 3을 참조하여 이하 설명한다.

먼저 액체소스를 기화시킬 불활성 가스, 예를 들어 질소가 가스제어부(25)에 공급된다(단계 100). 이어 가스제어부(25)에서는 상기 불활성 가스의 유량을 제어하여 기화상자(23) 내부에 설치된 듀어병(21)의 액체소스(22)내로 도입한다(단계 110). 다음에 가스누출 감지기(40)는 기화상자(23)에 연통된 공기흡입관(42)을 통하여 기화상자(23)내의 공기를 흡입하여 가스누출 여부를 감지한다(단계 120). 기화상자내에 가스누출이 감지되지 않으면 액체소스를 기화시켜(단계 130), 확산로에 공급한다(단계 140). 반면, 가스누출이 감지되면, 확산로 제어부(50)에 감지신호를 인가하여(단계 150) 확산공정을 중지하고(단계 160) 표시수단(60)에 이상발생을 표시하여 작업자에게 통보한다(단계 170).

상기와 같은 구성에 의하면, 작업자는 빠른 시간에 가스누출 여부를 알 수 있어, 유독가스로 인한 인명피해를 최대한으로 줄일 수 있고, 유독가스에 의한 각종 배관의 부식을 방지할 수 있다. 또한 적절한 시기에 공정을 중지함으로써 생산효율을 증가시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 액체소스를 기화시키기 위한 불활성가스의 유량을 제어하는 가스제어부와 상기 불활성가스에 의해 상기 액체소스를 확산로에 공급되는 확산가스로 기화시키는 듀어병을 내부에 구비한 기화상자를 포함한 기화부로 이루어진 액체소스 기화장치에 있어서,

   상기 기화부의 기화상자와 상기 확산로를 제어하는 확산로 제어부는 상기 기화상자내 가스누출 여부를 감지하는 가스누출 감지수단과 연결된 것을 특징으로 하는 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스누출 감지수단은 가스누출 감지기, 상기 기화상자와 상기 감지기를 연통시키는 공기흡입관으로 구성되며, 상기 감지기의 출력신호는 상기 확산로 제어부로 송신되는 것을 특징으로 하는 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 확산로 제어부의 제어에 의해 가스누출시에 이상발생을 표시하는 표시수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스누출 감지수단을 구비한 액체소스 기화장치.